随着城市化进程的不断推进,环境问题日益严峻,严重影响人类生产、生活的同时,也极大制约了城市的可持续发展。如何在城市经济社会发展建设中,同步开展生态建设,有机协调城市生态与城市社会、经济、文化建设的关系,将是城市新区建设中需永恒探讨的主题。而已开展各类生态建设的城市,其生态发展模式是否有益于城市发展可持续性的提升?城市生态系统建设是否存在内在机理支撑?这些问题都需要寻求有效的科学方法予以审视和判断。本文以获得多项国家生态创建示范命名的西安浐灞生态区为研究实例,应用景观生态学、城市生态学、城市社会学、城市经济学等相关城市科学的理论,利用景观格局分析、景观生态服务价值分析、系统能值分析、生态健康评价及耦合关联分析等方法,由表像到机理,系统化递进式开展生态区城市生态系统建设特征和问题的分析与诊断,并提出基于系统诊断的保障浐灞生态区生态特色与发展活力的城市生态建设路径。得到主要研究结论如下:(1)采用遥感解译与GIS空间分析相结合的方法,分析浐灞生态区2004、2009、2014年景观格局演化特征。研究结果表明:2004至2014年间,浐灞生态区城乡转换特征明显,农田景观减少显著,基底景观的绝对优势逐渐丧失;建设用地景观、生态景观增幅分别达93.2%和185.4%,农田景观减少了 70.8%,农业用地大量转化为建设用地和生态用地,城乡转换特征明显,农田景观的基底作用逐渐丧失。与其它地区相比,该区生态用地增长显著。景观格局驱动因素分析发现,固定资产投资是浐灞生态区景观格局演化的主要驱动力。(2)基于景观格局的浐灞生态区生态服务价值分析表明,浐灞生态区2004至2014年间增加生态系统服务价值约2855.92万元(460.6万美元)。其中农田生态服务价值损失了 64.5%,水体和绿地生态服务价值增加了 219.9%。2014年绿地和水体生态服务价值占全区的86.9%,生态建设贡献突出,环境质量改善显著。(3)系统能值高度依赖外界投入,且以不可更新资源输入为绝对优势。系统能值产出由以生态产出为主演变为以经济产出为主的特征。反映能值投入产出效率的能值收益率显著提高,由2004年的33.9%增加到2014年的233.2%。生态负载率先增后降,由2004年的0.88降为2014年的0.76;生态可持续发展指数有所降低,由2004年的0.28降低到2014年的0.19。经济产出率由2004年的-0.95上升到2014年的1.2,实现了扭亏为盈,对区域经济发展的促进作用显著提升;经济社会可持续性变化明显,其发展指数由2004年的-1.09提高到2014年的1.57。城市可持续发展指数从2004年的0.04提升到2014年的0.31,城市系统总体可持续性显著增强。(4)在能值分析的基础上,构建了基于能值指标的城市生态系统健康评价指标体系,运用压力-状态-响应模型对浐灞生态区生态系统健康进行了评价。结果表明:浐灞生态区2004、2009、2014年的生态系统健康评价指数分别为0.359、0.452、0.536,健康水平由2004年的较差水平上升到2014年的一般健康水平。与相邻的灞桥、未央、雁塔这三个行政区横向对比发现,浐灞生态区因2004年生态环境破坏严重,生态健康指数远小于周边三个行政区;到2014年,浐灞生态健康水平已与周边三区基本持平,验证了浐灞生态区生态发展策略的实施对于提升生态健康水平的明显促进作用。(5)将协同论应用于城市生态建设与城市生态系统健康的耦合关系研究中,综合运用景观格局、系统耦合协同理论、熵值赋权法等,建立城市生态建设与城市生态系统健康耦合分析模型,开展了浐灞生态区城市生态建设与城市生态系统健康评价耦合协调演进分析。研究结果表明,浐灞生态区自2004年开展城市生态建设以来,区域生态建设与生态系统健康均处于良性耦合状态,两者的协调度由轻度不协调转化为调和协调,表明浐灞生态区城市生态建设对生态系统健康的作用明显,但其协调水平有待改善。(6)通过对浐灞生态区城市生态系统进行综合诊断发现,该区前期以生态建设为中心的发展策略对于提升建设初期城市生态系统健康发展水平具有积极作用,但与城市新区高效发展目标与生态健康协同的要求还有一定的差距。在国家生态文明建设战略框架下,应由大水大绿的外延式景观生态建设,向综合权衡社会、经济与生态关系的内涵式生态建设转变,在顶层设计、规划调控、技术支撑三个层面上,全面推进多规合一规划编制、生态保护红线划定,实现城市发展的空间有序;促进总部经济、低碳经济、循环经济等新业态生态产业发展;建设节水社会、海绵城市、绿色建筑等资源集约高效利用;推进能源结构调整、再生水回用、垃圾分类回收等环境治理体系;开展多层面、多角度生态文化建设和多领域、多环节生态制度创新。全面实现城市新区内涵型生态建设,实现城市的可持续健康发展,为同类城市新区建设提供借鉴。